本發(fā)明涉及涂料，具體涉及一種實木地板表面疏水耐磨涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、木地板的自然美和不隨時間變化的典雅外觀，使它在現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域中占據(jù)了重要地位。多孔性纖維作為木質(zhì)材料的重要組成成分之一，使木質(zhì)材料具有親水性和濕脹干縮性，為了滿足當(dāng)今人們對高表觀的需求，木器表面須涂覆保護(hù)層。由于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)原因，工廠生產(chǎn)的木地板通常是由uv固化的涂層保護(hù)。uv固化技術(shù)最早在木材涂裝中得到應(yīng)用，由于uv固化涂裝具有快速、可流水線生產(chǎn)、涂裝美觀、堅實耐用以及環(huán)保效能好等優(yōu)勢，成為目前最大和增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域。水性uv固化涂料由于溶劑采用水，揮發(fā)后對空氣無污染，還能進(jìn)行uv輻照快速固化，從而兼具有機(jī)揮發(fā)物低和快速固化的優(yōu)點。水性uv固化涂料是在水性技術(shù)和uv固化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，具有低voc釋放以及快速固化等優(yōu)點，且能獲得高硬度兼柔韌性的涂膜，是木地板涂料的一個重要發(fā)展方向。

2、水性uv固化涂料主要呈乳液型、水分散體和水溶液型三個類型，包括環(huán)氧丙烯酸酯（ea）、聚氨酯丙烯酸酯（pua）、聚酯丙烯酸酯（pea）、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯涂料等。但是當(dāng)木質(zhì)材料采用水性uv涂料時，還存在力學(xué)性能差和超高光澤度等問題，不能滿足高檔實木地板對涂層性能的要求。通常提高uv涂料硬度和耐磨性的方法有如下幾種方法：（1）在uv涂料中加入高官能度的樹脂、單體；但是會提高涂料的黏度并導(dǎo)致涂膜發(fā)脆，降低涂層附著力；（2）通過有機(jī)/無機(jī)雜化材料實現(xiàn)功能復(fù)合、性能互補(bǔ)和優(yōu)化，添加無機(jī)粒子填充到涂層中改善其表面的硬度及耐磨性；但是隨著無機(jī)粒子的添加，無機(jī)粒子在聚合物中團(tuán)聚，導(dǎo)致無機(jī)粒子不能充分吸收和散射入射到其表面的可見光，導(dǎo)致涂層的光澤度下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種實木地板表面疏水耐磨涂層及其制備方法，解決以下技術(shù)問題：

2、現(xiàn)有的木質(zhì)材料采用水性uv涂料時，存在力學(xué)性能差和光澤度低的問題。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種實木地板表面疏水耐磨涂層的制備方法，包括如下步驟：在地板表面涂布疏水耐磨涂料，固化，得到表面具有疏水耐磨涂層的實木地板；

5、疏水耐磨涂料包括如下重量份原料：75-85份改性樹脂、1-2份潤濕分散劑、1-2份消泡劑、1-2份流平劑、10-20份水；

6、改性樹脂的制備方法包括如下步驟：

7、s1：氮氣氛圍中，將異氟爾酮二異氰酸酯、聚酯二元醇、對羥基苯甲醚、二丁基二月桂酸錫組分一加入反應(yīng)釜中，控制溫度60-70℃、保溫反應(yīng)1-3h，加入羥基丙烯酸乙酯、二丁基二月桂酸錫組分二，控制溫度70-80℃、保溫反應(yīng)3-6h，加入3-巰基-1-丙胺，保溫反應(yīng)1-3h，得到組分一；

8、s2：將組分一加入反應(yīng)瓶中，調(diào)節(jié)ph至6-7，加入環(huán)氧改性多孔二氧化硅,分散均勻,控制溫度40-50℃,保溫10-30min,加入鹽酸調(diào)節(jié)ph至6-7,得到組分二；

9、s3：將組分二、十二叔胺加入反應(yīng)釜b中，分散均勻，控制溫度60-70℃，保溫3-6h，減壓蒸餾，得到改性樹脂。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:s1中異氟爾酮二異氰酸酯：聚酯二元醇：羥基丙烯酸乙酯：3-巰基-1-丙胺的添加比為1-2g：10g：0.5-1g：0.1-0.5g。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:s1中對羥基苯甲醚添加量占異氟爾酮二異氰酸酯、聚酯二元醇以及羥基丙烯酸乙酯總質(zhì)量的0.03-0.06%；所述二丁基二月桂酸錫組分一、二丁基二月桂酸錫組分二均為二丁基二月桂酸錫；所述二丁基二月桂酸錫添加量占異氟爾酮二異氰酸酯、聚酯二元醇以及羥基丙烯酸乙酯總質(zhì)量的0.1-0.3%；二丁基二月桂酸錫組分一、二丁基二月桂酸錫組分二的添加比為1:1-1.1。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:s2中組分一：環(huán)氧改性多孔二氧化硅的質(zhì)量比為100：1-10。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:s3中組分二、十二叔胺的質(zhì)量比為100：2.5-10。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:環(huán)氧改性多孔二氧化硅為多孔二氧化硅經(jīng)過γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水解改性得到。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:環(huán)氧改性多孔二氧化硅的制備方法包括如下步驟：將甲醇、去離子水加入反應(yīng)瓶中，分散均勻，加入γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，調(diào)節(jié)ph3-4，控制溫度50-60℃，保溫1-3h，加入多孔二氧化硅，保溫1-3h，冷卻至室溫，甲醇洗滌、過濾、干燥，得到環(huán)氧改性多孔二氧化硅。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:甲醇、去離子水、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、多孔二氧化硅的添加比為1800ml：150-450ml：10-50g：100g。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:固化的具體步驟為：置于烘箱中40-50℃下干燥10min；紫外輻照距離30cm，輻照10-30s。

18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:地板與疏水耐磨涂層之間設(shè)置有底漆層；所述底漆層由底漆涂布在地板表面得到；所述底漆包括如下重量百分比的原料：80-85%丙烯酸乳液、0.4-1%消泡劑、0.1-0.5%潤濕分散劑、1-2%硬脂酸鋅、0.3-0.6%增稠劑、0.1-0.2%?30wt%氨水、1-3%單寧抑制劑、10-13%水，各原料百分比之和為100%。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:消泡劑為聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚醚改性硅其中的一種。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:潤濕劑為十二烷基磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚中的一種

21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:增稠劑為非離子聚氨酯締合型增稠劑。

22、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:底漆層為底漆涂布至少兩次得到，單次底漆涂布量為8-15g/m2。

23、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案:疏水耐磨涂層為疏水耐磨涂料涂布至少兩次得到，單次疏水耐磨涂料的涂布量為5-10g/m2。

24、一種實木地板表面疏水耐磨涂層,由上述任意一項制備方法制成。

25、本發(fā)明的有益效果：

26、（1）本技術(shù)采用先擴(kuò)鏈后酯化的方法，以異氟爾酮二異氰酸酯、聚酯二元醇為原料先擴(kuò)鏈，再與羥基丙烯酸乙酯酯化封端，生成雙端為雙鍵的預(yù)聚物；并利用3-巰基-1-丙胺與預(yù)聚物的雙鍵進(jìn)行點擊反應(yīng)，得到組分一；本技術(shù)利用組分一上氨基與環(huán)氧改性多孔二氧化硅進(jìn)行開環(huán)反應(yīng),得到組分二；最后利用十二叔胺與組分二反應(yīng)，得到改性樹脂。本技術(shù)制備的改性樹脂與潤濕分散劑、消泡劑、流平劑等助劑混合，得到可uv固化的水性面漆。

27、本技術(shù)對多孔二氧化硅進(jìn)行有機(jī)改性，不僅增加二氧化硅在樹脂中的分散性，而且環(huán)氧改性多孔二氧化硅對預(yù)聚物進(jìn)行改性，環(huán)氧改性多孔二氧化硅賦予涂料較低的表面自由能，涂料形成穩(wěn)定的硅氧烷膜，具有很好的憎水性、耐污性和耐磨性，有效改善現(xiàn)有uv涂料硬度和耐磨性低的問題；本技術(shù)制備的疏水耐磨涂層具有很好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性以及降低吸水性。

28、（2）本技術(shù)制備的改性樹脂添加在涂料中，有效提高涂層的內(nèi)聚力和機(jī)械聯(lián)鎖性能，附著力有效提高；環(huán)氧改性多孔二氧化硅與樹脂通過分子鏈接枝，進(jìn)而使之均勻分散在涂料中，有效避免二氧化硅添加在涂料中導(dǎo)致聚合物本身彈性降低，導(dǎo)致涂層不能牢固附著在木質(zhì)基材表面的問題；本技術(shù)環(huán)氧改性多孔二氧化硅使之與預(yù)聚物通過化學(xué)鍵結(jié)合得到改性樹脂，增強(qiáng)了涂層抵抗外部破壞力的能力；環(huán)氧改性多孔二氧化硅加快涂料水分釋放的能力，改善干燥速度，加快溶劑排出。

29、（3）本技術(shù)首先對打磨后的木地板表面涂覆底漆，底漆提供良好的滲透性和優(yōu)越的附著力，多道底漆提供良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、硬度等物理機(jī)械性能。本技術(shù)底漆與面漆在uv固化過程中，面漆和底漆在最后面漆固化過程中進(jìn)一步同時固化，最終實現(xiàn)對基材附著力和層間結(jié)合力產(chǎn)生影響。

30、（4）本技術(shù)利用陰離子丙烯酸乳液具有粒徑小、滲透性好以及成膜性好等特點，以陰離子丙烯酸乳液為基料制備底漆，在底漆中添加單寧抑制劑等助劑；單寧抑制劑由金屬陽離子鹽類化合物組成，可以錨定單寧顯色基團(tuán)達(dá)到抗?jié)B色性能；添加硬脂酸鋅，提高涂膜的耐磨性。本技術(shù)還在底漆組分中添加氨水，有效調(diào)節(jié)陰離子丙烯酸乳液的酸根離子與單寧抑制劑中的金屬陽離子發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致底漆涂料穩(wěn)定性下降的問題。本技術(shù)在地板表面首先涂覆底漆再涂覆疏水耐磨涂層，涂層結(jié)構(gòu)對漆膜的柔韌性有明顯改善，緩解現(xiàn)有漆膜與基材由于干縮濕脹產(chǎn)生的應(yīng)力，導(dǎo)致漆膜開裂、起皺以及脫落的問題。

31、（5）本技術(shù)利用環(huán)氧改性多孔二氧化硅、十二叔胺與預(yù)聚物分子鏈交聯(lián)過程產(chǎn)生有機(jī)抗菌基團(tuán)，有機(jī)抗菌基團(tuán)吸附在帶有負(fù)電的細(xì)菌的細(xì)胞膜表面，還能破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，賦予涂料良好的抗菌性能。